CN116398385B - 风机叶片气热除冰装置参数确定方法、装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种风机叶片气热除冰装置参数确定方法、装置及电子设备，包括：根据具有气热除冰装置的风机叶片模型和外部空气流场模型，得到网格模型；对网格模型进行参数设置，得到设置后的网格模型；调整气热除冰装置的入口风速，利用预设求解算法，对设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标入口风速；在入口风速为目标入口风速的情况下，调整气热除冰装置的加热功率，利用预设求解算法，对设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标加热功率；根据目标入口风速和目标加热功率，确定气热除冰装置目标参数。解决了确定风机叶片气热除冰装置的参数依赖人工经验，缺乏理论依据，难以使除冰装置的除冰性能达到最优的问题。

Description

风机叶片气热除冰装置参数确定方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风机叶片气热除冰装置参数确定方法、装置及电子设备。
背景技术
风电场一般位于风大、寒冷的高海拔地区，风机叶片在冬季极易结冰。风机叶片结冰将改变叶片的气动性能，导致叶片质量分布不平衡，产生不对称载荷，引发机械故障。目前通用做法是当叶片覆冰一定程度后，风电机组会主动停机。然而，叶片覆冰造成大面积风电机组停机，会造成电网供电量严重不足，给电力系统调度和运行带来巨大风险，严重影响了电网的安全稳定运行。目前采用较多的风机叶片除冰技术包括电加热除冰、气热除冰和外部喷洒融冰液除冰等。电加热除冰通过在风机叶片表面布置电阻丝、发热元件等装置，会导致风机叶片受雷击概率增大、维修风险较大；外部喷洒融冰液除冰需机组停运，还对空中安全飞行要求较高。叶片气热除冰通过大功率热风机，将加热的热空气输送到叶片内腔中，热空气的能量从叶片内表面传递至外表面，从而融化外表面的冰层，该装置运行可靠，可以避免增加雷击风险，是一种有效的风机叶片除冰方法。
现有技术通过仿真分析，优化设计叶片腹板上开孔方案，以提升叶片气热除冰的性能，但其未涉及到对叶片气热除冰系统中的鼓风机、加热器等部件的关键参数进行优化。目前在风机叶片气热除冰装置设计过程中，仅凭人工经验对鼓风机、加热器等关键部件的参数进行选取设定，缺乏相关的标准和理论依据，难以使除冰装置的除冰性能达到最优，影响装置的除冰效率。
因此，现有技术中存在确定风机叶片气热除冰装置的参数依赖人工经验，缺乏理论依据，难以使除冰装置的除冰性能达到最优的问题。
发明内容
本申请提供了一种风机叶片气热除冰装置参数确定方法、装置及电子设备，以至少解决相关技术中存在确定风机叶片气热除冰装置的参数依赖人工经验，缺乏理论依据，难以使除冰装置的除冰性能达到最优的问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种风机叶片气热除冰装置参数确定方法，该方法包括：
根据具有气热除冰装置的风机叶片模型和外部空气流场模型，得到网格模型；
根据初始参数集合对所述网格模型进行参数设置，得到设置后的网格模型；
通过第一预设方法调整所述气热除冰装置的入口风速，并利用预设求解算法，对所述入口风速对应的所述设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标入口风速；
在所述入口风速为所述目标入口风速的情况下，通过第二预设方法调整所述气热除冰装置的加热功率，并利用所述预设求解算法，对所述加热功率对应的所述设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标加热功率；
根据所述目标入口风速和所述目标加热功率，确定所述气热除冰装置的目标参数。
根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种风机叶片气热除冰装置参数确定装置，该装置包括：
得到模块，用于根据具有气热除冰装置的风机叶片模型和外部空气流场模型，得到网格模型；
设置模块，用于根据初始参数集合对所述网格模型进行参数设置，得到设置后的网格模型；
第一确定模块，用于通过第一预设方法调整所述气热除冰装置的入口风速，并利用预设求解算法，对所述入口风速对应的所述设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标入口风速；
第二确定模块，用于在所述入口风速为所述目标入口风速的情况下，通过第二预设方法调整所述气热除冰装置的加热功率，并利用所述预设求解算法，对所述加热功率对应的所述设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标加热功率；
第三确定模块，用于根据所述目标入口风速和所述目标加热功率，确定所述气热除冰装置的目标参数。
根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中，存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行上述任一实施例中的方法步骤。
根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种计算机可读的存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一实施例中的方法步骤。
在本申请实施例中，通过根据具有气热除冰装置的风机叶片模型和外部空气流场模型，得到网格模型；根据初始参数集合对网格模型进行参数设置，得到设置后的网格模型；通过第一预设方法调整气热除冰装置的入口风速，并利用预设求解算法，对入口风速对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标入口风速；在入口风速为目标入口风速的情况下，通过第二预设方法调整气热除冰装置的加热功率，并利用预设求解算法，对加热功率对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标加热功率；根据目标入口风速和目标加热功率，确定气热除冰装置的目标参数。由于本申请利用预设求解算法对设置后的网格模型进行计算，根据计算结果确定目标入口风速，再基于目标入口风速重新计算，根据计算结果确定目标加热功率，最后，根据目标入口风速和目标加热功率，确定气热除冰装置的目标参数，该方法模拟精度较高，计算成本低，能够确定合理、精确的目标参数，提升了气热除冰装置的除冰性能；该方法为气热除冰装置参数的确定与优化设计提供了理论依据，解决了相关技术中存在确定风机叶片气热除冰装置的参数依赖人工经验，缺乏理论依据，难以使除冰装置的除冰性能达到最优的问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本申请实施例的一种可选的风机叶片气热除冰装置参数确定方法的流程示意图；
图2是根据本申请实施例的一种可选的风机叶片模型和外部空气流场模型的示意图；
图3是根据本申请实施例的一种可选的不同入口风速下风机叶片模型外表面温度达到平衡状态所需的时间及总能耗的示意图；
图4是根据本申请实施例的一种可选的不同加热功率下风机叶片模型外表面温度达到平衡状态所需的时间及总能耗的示意图；
图5是根据本申请实施例的一种可选的风机叶片气热除冰装置参数确定装置的结构框图；
图6是根据本申请实施例的一种可选的电子设备的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种风机叶片气热除冰装置参数确定方法，如图1所示，该方法的流程可以包括以下步骤：
步骤S101，根据具有气热除冰装置的风机叶片模型和外部空气流场模型，得到网格模型。
可选地，采用三维建模软件建立风机叶片1:1的三维模型作为风机叶片模型，三维建模软件可以为Solidworks软件。在风机叶片模型的叶尖腹板上设置一定大小的透气孔，用于模拟实际叶片前缘与后缘的气隙连通情况，叶尖腹板上透气孔的大小可依据实际叶片叶尖的结构图纸进行设计，也可通过实际测量叶片的通透性情况设定透气孔大小。在风机叶片模型的叶根位置建立送风管道的模型，管道出口处设定挡风板，管道内径D及长度L可根据实际情况设定，本实施例中管道内径D＝200mm，长度L＝15m。气热除冰装置包括上述透气孔、送风管道、挡风板、鼓风机、加热器等。完成上述流程后，生成风机叶片的内腔流场。
建立风机叶片的外部空气流场模型，用于模拟叶片运行环境，外部空气流场模型中的环境风速及温度可根据实际情况确定，本实施例中设定环境风速为8m/s，温度为-5℃。
采用有限元网格划分软件对风机叶片模型、送风管道的模型、内腔流场以及外部空气流场模型进行网格划分，并定义各边界界面的属性，得到网格模型，有限元网格划分软件可以为ANSYS ICEM软件，风机叶片模型和外部空气流场模型如图2所示。将网格模型导入计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，CFD)仿真软件中，仿真软件例如：ANSYSFLUENT。
步骤S102，根据初始参数集合对网格模型进行参数设置，得到设置后的网格模型。
可选地，初始参数集合包括：气热除冰装置中送风管道入口处的初始入口风速、初始温度，气热除冰装置的初始加热功率，送风管道、挡风板以及风机叶片的材料、热性能参数，叶根腹板中间和后缘出口处的初始压力，外部空气流场前缘初始空气速度和后缘侧面的初始压力等。便于后续利用预设求解算法对网格模型进行计算，根据上述初始参数集合中的参数对网格模型中对应参数进行设置，得到设置后的网格模型。
步骤S103，通过第一预设方法调整气热除冰装置的入口风速，并利用预设求解算法，对入口风速对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标入口风速。
可选地，选定计算流体力学仿真软件中的求解算法作为预设求解算法，例如SIMPLEC算法。
本申请可以先通过第一预设方法对入口风速进行调整，得出多个入口风速，例如：确定一个步长，在初始入口风速基础上逐步增大入口风速。利用预设求解算法分别对每个入口风速条件下的设置后的网格模型进行预设计算，例如暂态计算，得出计算结果，计算结果可包括：风机叶片模型叶片外表面温度分布情况、风机叶片模型叶片内腔的压力分布情况、叶片外表面温度达到平衡所需的时间等。根据计算结果确定叶片外表面温度达到平衡所需的总能耗，之后，依据综合能耗最小原则，将总能耗最小的入口风速作为目标入口风速。
本申请还可以从初始入口风速开始，以确定的步长将入口风速递增并不断重复进行仿真，每次仿真都利用预设求解算法对每个入口风速条件下的设置后的网格模型进行预设计算，例如暂态计算，得出计算结果，根据计算结果确定风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的总能耗，直到总能耗出现极小值，则停止重复进行仿真，将总能耗极小值对应的入口风速作为目标入口风速。
步骤S104，在入口风速为目标入口风速的情况下，通过第二预设方法调整气热除冰装置的加热功率，并利用预设求解算法，对加热功率对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标加热功率。
可选地，将气热除冰装置中送风管道入口处的风速设置为目标入口风速。
本申请可以先通过第二预设方法对加热功率进行调整，得出多个加热功率，例如：确定一个步长，根据该步长调整初始加热功率。利用预设求解算法分别对每个加热功率条件下的设置后的网格模型进行预设计算，例如暂态计算，得出计算结果，计算结果可包括：风机叶片模型叶片外表面温度分布情况、风机叶片模型叶片内腔的压力分布情况、叶片外表面温度达到平衡所需的时间等。根据计算结果确定叶片外表面温度达到平衡所需的总能耗，之后，依据综合能耗最小原则，将总能耗最小的加热功率作为目标加热功率。
本申请还可以从初始加热功率开始，以确定的步长将加热功率递增并不断重复进行仿真，每次仿真都利用预设求解算法对每个加热功率条件下的设置后的网格模型进行预设计算，例如暂态计算，得出计算结果，根据计算结果确定叶片外表面温度达到平衡所需的总能耗，直到总能耗出现极小值，则停止重复进行仿真，将总能耗极小值对应的加热功率作为目标加热功率。
步骤S105，根据目标入口风速和目标加热功率，确定气热除冰装置的目标参数。
可选地，根据上述目标入口风速和目标加热功率，确定气热除冰装置中鼓风机的功率、风量、风压，加热器的加热功率等目标参数。上述目标参数为鼓风机和加热器的运行工况参数，之后可以依据鼓风机和加热器的运行特性曲线，完成其额定参数的设计和选型。
在本申请实施例中，通过根据具有气热除冰装置的风机叶片模型和外部空气流场模型，得到网格模型；根据初始参数集合对网格模型进行参数设置，得到设置后的网格模型；通过第一预设方法调整气热除冰装置的入口风速，并利用预设求解算法，对入口风速对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标入口风速；在入口风速为目标入口风速的情况下，通过第二预设方法调整气热除冰装置的加热功率，并利用预设求解算法，对加热功率对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标加热功率；根据目标入口风速和目标加热功率，确定气热除冰装置的目标参数。由于本申请利用预设求解算法对设置后的网格模型进行计算，根据计算结果确定目标入口风速，再基于目标入口风速重新计算，根据计算结果确定目标加热功率，最后，根据目标入口风速和目标加热功率，确定气热除冰装置的目标参数，该方法模拟精度较高，计算成本低，能够确定合理、精确的目标参数，提升了气热除冰装置的除冰性能；该方法为气热除冰装置参数的确定与优化设计提供了理论依据，解决了相关技术中存在确定风机叶片气热除冰装置的参数依赖人工经验，缺乏理论依据，难以使除冰装置的除冰性能达到最优的问题。
作为一种可选实施例，根据初始参数集合对网格模型进行参数设置，得到设置后的网格模型，包括：
在网格模型中确定气热除冰装置的速度入口；
从初始参数集合中获取初始入口风速和初始加热功率；
在网格模型中，将速度入口的入口风速设置为初始入口风速，将加热功率设置为初始加热功率，得到设置后的网格模型。
可选地，将网格模型中位于叶根处的送风管道入口设置为速度入口，将叶根腹板中间、后缘出口设置为压力出口。
从上述初始参数集合中获取叶根处送风管道入口的温度T、初始入口风速V、初始加热功率W热、以及叶根腹板中间、后缘出口处的压力P，初始入口风速V应设置为一个较小的风速，本实施例中设定V＝6m/s、W热＝20kW、T＝20℃、P＝0Pa。根据上述T、V、W热以及P，设置网格模型中速度入口的入口风速设置为V，加热功率设置为W热，温度设置为T，压力出口的压力设置为P。
另外，将外部空气流场前缘侧设置为速度入口，后缘侧的侧面设置为压力出口，并通过初始参数集合设置外部空气流场模型的速度入口处入气口空气速度为V0、温度为T0，设置外部空气流场模型的压力出口处压力为P0，本实施例中设定V0＝10m/s、温度T0＝-5℃，压力P0＝0Pa。
根据初始参数集合设置网格模型中送风管道及挡风板的材料、热性能参数，并设置网格模型中风机叶片各部位的材料、热性能参数，本实施例中设定所有材料均为玻璃钢，玻璃钢的热性能参数已知。完场上述操作后，得到设置后的网格模型。
在本申请实施例中，根据初始参数集合对网格模型进行参数设置，使得网格模型能够更好模拟真实风电机组叶片和叶片中的气热除冰装置，为后续确定气热除冰装置的参数提供基础。
作为一种可选实施例，通过第一预设方法调整气热除冰装置的入口风速，并利用预设求解算法，对入口风速对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标入口风速，包括：
根据初始入口风速和第一预设步长，生成第一预设数量个候选风速；
利用预设求解算法、初始加热功率、候选风速以及设置后的网格模型进行暂态计算，得到每个候选风速对应的风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间、风机叶片模型内腔的压力分布云图以及风机叶片模型外表面的温度分布云图；
根据温度分布云图，判断风机叶片模型外表面是否存在温度小于预设阈值的区域；
如果存在温度小于预设阈值的区域，则将温度分布云图对应的时间调整为预设数值；
根据风机叶片模型、初始加热功率、候选风速、时间以及压力分布云图，得到候选风速对应的气热除冰装置的总能耗；
将数值最小的总能耗对应的候选风速，作为目标入口风速。
可选地，确定第一预设步长，例如2m/s。根据初始入口风速V和第一预设步长，生成第一预设数量个候选风速，具体包括：初始入口风速V＝6m/s，第一预设步长为2m/s，逐步增大入口风速生成多个候选风速6m/s、8m/s、10m/s…22m/s，第一预设数量表示多个。如图3所示，图3横轴为入口风速(m/s)对应上述候选风速，两个纵轴分别为时间(min)表示风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间，能耗(kWh)表示气热除冰装置的总能耗。为便于描述，利用V'表示候选风速。
选定CFD仿真软件中的求解算法作为预设求解算法，例如SIMPLEC算法。利用预设求解算法分别对每个候选风速条件下的设置后的网格模型进行暂态计算，得出计算结果，包括：每个候选风速对应的风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间t(min)、风机叶片模型内腔的压力分布云图以及风机叶片模型外表面的温度分布云图等，不同入口风速(即候选风速)对应的时间如图3所示。
根据温度分布云图，判断风机叶片模型外表面是否存在温度小于预设阈值的区域，即判断气热除冰装置在候选风速和初始加热功率条件下是否能够完成融冰，具体包括：在风机叶片模型温度稳定后，如果风机叶片模型外表面尤其是前缘部分区域温度仍低于预设阈值例如2℃，则意味着气热除冰装置在该候选风速条件下无法完成融冰，预设阈值根据需求设定。
如果存在温度小于预设阈值的区域，则将温度分布云图对应的时间调整为预设数值，预设数值可以为无限大或其他较大的数值，为了后续依据综合能耗最小原则确定目标入口风速时，排除该候选风速。
根据风机叶片模型、初始加热功率、候选风速、时间以及压力分布云图，计算得到每个候选风速对应的气热除冰装置温度达到平衡时的总能耗，不同入口风速(即候选风速)对应的能耗(即总能耗)如图3所示。
依据综合能耗最小原则，将数值最小的总能耗对应的候选风速，作为目标入口风速，如图3所示，当入口风速(即候选风速)为16(m/s)时，能耗(即总能耗)最小，因此，本实施例将16(m/s)作为目标入口风速Vm。
在本申请实施例中，通过CFD仿真软件对设置后的网格模型进行仿真模拟分析，模拟精度较高，成本低，可反复仿真实验，确定了风机叶片气热除冰装置的目标入口风速。通过暂态计算，获得不同候选风速条件下气热除冰装置除冰时间及能耗的变化规律，为鼓风机、加热器等气热除冰装置关键部件的参数优化设计提供了理论依据，进而能够降低气热除冰总能耗，提升气热除冰装置的除冰性能和效率。
作为一种可选实施例，通过第一预设方法调整气热除冰装置的入口风速，并利用预设求解算法，对入口风速对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标入口风速，包括：
将初始入口风速作为候选风速；
利用预设求解算法、初始加热功率、候选风速以及设置后的网格模型进行暂态计算，得到候选风速对应的风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间、风机叶片模型内腔的压力分布云图以及风机叶片模型外表面的温度分布云图；
根据温度分布云图，判断风机叶片模型外表面是否存在温度小于预设阈值的区域；
如果存在温度小于预设阈值的区域，则将温度分布云图对应的时间调整为预设数值；
根据风机叶片模型、初始加热功率、候选风速、时间以及压力分布云图，得到候选风速对应的气热除冰装置的总能耗；
将总能耗存储进第一总能耗集合；
判断第一总能耗集合中是否存在极小值；
如果第一总能耗集合存在极小值，则将极小值对应的候选风速作为目标入口风速；
如果第一总能耗集合不存在极小值，则根据第一预设步长更新候选风速，直到把根据更新后的候选风速得到的总能耗加入第一总能耗集合之后，第一总能耗集合出现极小值，则将极小值对应的候选风速作为目标入口风速。
可选地，利用CFD仿真软件以初始入口风速V开始对设置后的网格模型进行仿真模拟分析，以第一预设步长将入口风速递增并不断重复进行仿真，当计算出的风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的总能耗出现极小值时，则无需再增大入口风速进行仿真，将总能耗极小值对应的入口风速作为目标入口风速，具体步骤包括：
将初始入口风速V作为候选风速V'，因此，V'＝6m/s。选定CFD仿真软件中的求解算法作为预设求解算法，例如SIMPLEC算法。利用预设求解算法对候选风速V'条件下的设置后的网格模型进行暂态计算，得出计算结果，包括：候选风速V'对应的风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间t(min)、风机叶片模型内腔的压力分布云图以及风机叶片模型外表面的温度分布云图等。
在风机叶片模型温度稳定后，根据温度分布云图判断风机叶片模型外表面尤其是前缘部分区域温度是否低于预设阈值例如2℃，如果低于预设阈值，则意味着气热除冰装置在该候选风速条件下无法完成融冰，将候选风速V'对应的时间t调整为预设数值，预设数值可以为无限大或其他较大的数值。
根据风机叶片模型、初始加热功率、候选风速V'、时间t以及压力分布云图，计算得到候选风速V'对应的气热除冰装置温度达到平衡时的总能耗E。
将总能耗E存储进第一总能耗集合，并判断第一总能耗集合中是否存在极小值，如果第一总能耗集合存在极小值，则将极小值对应的候选风速作为目标入口风速。如果第一总能耗集合不存在极小值，则根据第一预设步长，例如2m/s更新候选风速，例如将V'从6m/s增加到8m/s。根据V'＝8m/s重新计算此时的总能耗E，并将此时的总能耗E加入第一总能耗集合，重复上述流程，直到第一总能耗集合出现极小值，则将极小值对应的候选风速作为目标入口风速Vm。
在本申请实施例中，通过CFD仿真软件对设置后的网格模型进行仿真模拟分析，模拟精度较高，成本低，可反复仿真实验，确定了风机叶片气热除冰装置的目标入口风速。相较于同时对多个候选风速条件下的设置后的网格模型进行仿真模拟分析，本实施例节约了计算时间，提高了效率。
在本申请实施例中，通过暂态计算，获得不同候选风速条件下气热除冰装置除冰时间及能耗的变化规律，为鼓风机、加热器等气热除冰装置关键部件的参数优化设计提供了理论依据，进而能够降低气热除冰总能耗，提升气热除冰装置的除冰性能和效率。
作为一种可选实施例，根据风机叶片模型、初始加热功率、候选风速、时间以及压力分布云图，得到候选风速对应的气热除冰装置的总能耗，包括：
根据风机叶片模型，得到风机叶片模型中送风管道的截面面积；
根据截面面积、候选风速以及第一预设公式，得到风机叶片模型中鼓风机的风量；
根据压力分布云图，得到鼓风机的出气口处风压和进气口处风压；
根据出气口处风压、进气口处风压、候选风速以及第二预设公式，得到鼓风机的全风压；
根据风量、全风压以及第三预设公式，得到鼓风机的输入功率；
根据输入功率、初始加热功率、时间以及第四预设公式，得到候选风速对应的气热除冰装置的总能耗。
可选地，根据风机叶片模型，确定风机叶片模型中送风管道的截面面积S，也可以通过风机叶片模型中送风管道的管道内径D计算出截面面积S(m2)。
将截面面积S、候选风速V'代入第一预设公式如公式(1)，计算得到风机叶片模型中鼓风机的风量Q(m3/h)：
Q＝3600×S×V' (1)
从压力分布云图读取鼓风机的出气口处风压P2(Pa)和进气口处风压P1(Pa)。
将出气口处风压P2、进气口处风压P1、候选风速V'代入第二预设公式如公式(2)，计算得到鼓风机的全风压Pt(Pa)：
Pt＝(P2-P1)+0.5×ρ×V'2 (2)
其中，ρ为鼓风中空气平均密度(kg/m3)，一般取1.29kg/m3。
将风量Q、全风压Pt代入第三预设公式如公式(3)，计算得到鼓风机的输入功率W鼓(kW)：
其中，η电为电机效率，本实施例取0.7，η传为风机传动效率，本实施例取0.7。
将输入功率W鼓、初始加热功率W热、时间t代入第四预设公式如公式(4)，计算得到候选风速V'对应的气热除冰装置的总能耗E：
E＝(W鼓+W热)×t (4)
在本申请实施例中，计算候选风速对应的气热除冰装置的总能耗，为后续依据综合能耗最小原则确定最优的目标入口风速提供基础。
作为一种可选实施例，通过第二预设方法调整气热除冰装置的加热功率，并利用预设求解算法，对加热功率对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标加热功率，包括：
根据初始加热功率和第二预设步长，生成第二预设数量个候选功率；
利用预设求解算法、目标入口风速、候选功率以及设置后的网格模型进行暂态计算，得到每个候选功率对应的风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间、风机叶片模型内腔的压力分布云图以及风机叶片模型外表面的温度分布云图；
根据温度分布云图，判断风机叶片模型外表面是否存在温度小于预设阈值的区域；
如果存在温度小于预设阈值的区域，则将温度分布云图对应的时间调整为预设数值；
根据风机叶片模型、目标入口风速、候选功率、时间以及压力分布云图，得到候选功率对应的气热除冰装置的总能耗；
将数值最小的总能耗对应的候选功率作为目标加热功率。
可选地，将设置后的网格模型中速度入口的入口风速设置为上述目标入口风速Vm。确定第二预设步长，例如2kW。根据初始加热功率W热和第二预设步长，生成第二预设数量个候选功率，具体包括：初始加热功率W热，第二预设步长为2kW，生成多个候选功率10kW、12kW、14kW…32kW，第二预设数量表示多个。如图4所示，图4横轴为加热功率(kW)对应上述候选功率，两个纵轴分别为时间(min)表示风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间，能耗(kWh)表示气热除冰装置的总能耗。为便于描述，利用W热'表示候选功率。
选定CFD仿真软件中的求解算法作为预设求解算法，例如SIMPLEC算法。利用预设求解算法分别对每个候选功率条件下的设置后的网格模型进行暂态计算，得出计算结果，包括：每个候选功率对应的风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间t(min)、风机叶片模型内腔的压力分布云图以及风机叶片模型外表面的温度分布云图等，不同加热功率(即候选功率)对应的时间如图4所示。
根据温度分布云图，判断风机叶片模型外表面是否存在温度小于预设阈值的区域，即判断气热除冰装置在目标入口风速Vm和候选功率条件下是否能够完成融冰，具体包括：在风机叶片模型温度稳定后，如果风机叶片模型外表面尤其是前缘部分区域温度仍低于预设阈值例如2℃，则意味着气热除冰装置在该候选功率条件下无法完成融冰，预设阈值根据需求设定。
如果存在温度小于预设阈值的区域，则将温度分布云图对应的时间调整为预设数值，预设数值可以为无限大或其他较大的数值，为了后续依据综合能耗最小原则确定目标加热功率时，排除该候选功率。
根据风机叶片模型、候选功率、目标入口风速Vm、时间以及压力分布云图，计算得到每个候选功率对应的气热除冰装置温度达到平衡时的总能耗，不同加热功率(即候选功率)对应的能耗(即总能耗)如图4所示。
依据综合能耗最小原则，将数值最小的总能耗对应的候选功率作为目标加热功率，如图4所示，当加热功率(即候选功率)为26kW时，能耗(即总能耗)最小，因此，本实施例将26kW作为目标加热功率W热m。
在本申请实施例中，通过CFD仿真软件对设置后的网格模型进行仿真模拟分析，模拟精度较高，成本低，可反复仿真实验，确定了风机叶片气热除冰装置的目标加热功率。通过暂态计算，获得不同候选功率条件下气热除冰装置除冰时间及能耗的变化规律，为鼓风机、加热器等气热除冰装置关键部件的参数优化设计提供了理论依据，进而能够降低气热除冰总能耗，提升气热除冰装置的除冰性能和效率。
作为一种可选实施例，通过第二预设方法调整气热除冰装置的加热功率，并利用预设求解算法，对加热功率对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标加热功率，包括：
将加热功率设置为第二加热功率，并将第二加热功率作为候选功率，其中，第二加热功率小于初始加热功率；
利用预设求解算法、目标入口风速、候选功率以及设置后的网格模型进行暂态计算，得到候选功率对应的风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间、风机叶片模型内腔的压力分布云图以及风机叶片模型外表面的温度分布云图；
根据温度分布云图，判断风机叶片模型外表面是否存在温度小于预设阈值的区域；
如果存在温度小于预设阈值的区域，则将温度分布云图对应的时间调整为预设数值；
根据风机叶片模型、目标入口风速、候选功率、时间以及压力分布云图，得到候选功率对应的气热除冰装置的总能耗；
将总能耗存储进第二总能耗集合；
判断第二总能耗集合中是否存在极小值；
如果第二总能耗集合存在极小值，则将极小值对应的候选功率作为目标加热功率；
如果第二总能耗集合不存在极小值，则根据第二预设步长更新候选功率，直到把根据更新后的候选功率得到的总能耗加入第二总能耗集合之后，第二总能耗集合出现极小值，则将极小值对应的候选功率作为目标加热功率。
可选地，将设置后的网格模型中速度入口的入口风速设置为上述目标入口风速Vm。将设置后的网格模型中速度入口的加热功率设置为第二加热功率，第二加热功率为一个较小值，例如：10kW。
利用CFD仿真软件以第二加热功率开始对设置后的网格模型进行仿真模拟分析，以第二预设步长将加热功率递增并不断重复进行仿真，当计算出的风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的总能耗出现极小值时，则无需再增大加热功率和仿真，将总能耗极小值对应的加热功率作为目标加热功率，具体步骤包括：
将第二加热功率作为候选功率W热'。选定CFD仿真软件中的求解算法作为预设求解算法，例如SIMPLEC算法。利用预设求解算法对候选功率W热'条件下的设置后的网格模型进行暂态计算，得出计算结果，包括：候选功率W热'对应的风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间t(min)、风机叶片模型内腔的压力分布云图以及风机叶片模型外表面的温度分布云图等。
在风机叶片模型温度稳定后，根据温度分布云图判断风机叶片模型外表面尤其是前缘部分区域温度是否低于预设阈值例如2℃，如果低于预设阈值，则意味着气热除冰装置在该候选功率条件下无法完成融冰，将候选功率W热'对应的时间t调整为预设数值，预设数值可以为无限大或其他较大的数值。
根据风机叶片模型、候选功率W热'、目标入口风速Vm、时间t以及压力分布云图，计算得到候选功率W热'对应的气热除冰装置温度达到平衡时的总能耗E。
将总能耗E存储进第二总能耗集合，并判断第二总能耗集合中是否存在极小值，如果第二总能耗集合存在极小值，则将极小值对应的候选功率作为目标加热功率W热m。如果第二总能耗集合不存在极小值，则根据第二预设步长，例如2kW更新候选功率W热'，例如将W热'从10kW增加到12kW。根据W热'＝12kW重新计算此时的总能耗E，并将此时的总能耗E加入第二总能耗集合，重复上述流程，直到第二总能耗集合出现极小值，则将极小值对应的候选功率作为目标加热功率W热m。
在本申请实施例中，通过CFD仿真软件对设置后的网格模型进行仿真模拟分析，模拟精度较高，成本低，可反复仿真实验，确定了风机叶片气热除冰装置的目标加热功率。相较于同时对多个候选功率条件下的设置后的网格模型进行仿真模拟分析，本实施例节约了计算时间，提高了效率。
作为一种可选实施例，根据风机叶片模型、目标入口风速、候选功率、时间以及压力分布云图，得到候选功率对应的气热除冰装置的总能耗，包括：
根据风机叶片模型，得到风机叶片模型中送风管道的截面面积；
根据截面面积、目标入口风速以及第一预设公式，得到风机叶片模型中鼓风机的风量；
根据压力分布云图，得到鼓风机的出气口处风压和进气口处风压；
根据出气口处风压、进气口处风压、目标入口风速以及第二预设公式，得到鼓风机的全风压；
根据风量、全风压以及第三预设公式，得到鼓风机的输入功率；
根据输入功率、候选功率、时间以及第四预设公式，得到候选功率对应的气热除冰装置的总能耗。
可选地，根据风机叶片模型，确定风机叶片模型中送风管道的截面面积S，也可以通过风机叶片模型中送风管道的管道内径D计算出截面面积S(m2)。
将截面面积S、目标入口风速Vm代入第五预设公式如公式(5)，计算得到风机叶片模型中鼓风机的风量Q(m3/h)：
Q＝3600×S×Vm (5)
从压力分布云图读取鼓风机的出气口处风压P2(Pa)和进气口处风压P1(Pa)。
将出气口处风压P2、进气口处风压P1、目标入口风速Vm代入第六预设公式如公式(6)，计算得到鼓风机的全风压Pt(Pa)：
Pt＝(P2-P1)+0.5×ρ×Vm 2 (6)
其中，ρ为鼓风中空气平均密度(kg/m3)，一般取1.29kg/m3。
将风量Q、全风压Pt代入第三预设公式如上述公式(3)，计算得到鼓风机的输入功率W鼓(kW)。
将输入功率W鼓、初始加热功率W热、时间t代入第七预设公式如公式(7)，计算得到候选功率W热'对应的气热除冰装置的总能耗E：
E＝(W鼓+W热')×t (7)
在本申请实施例中，计算候选功率对应的气热除冰装置的总能耗，为后续依据综合能耗最小原则确定最优的目标加热功率提供基础。
可选地，在确定目标入口风速为16m/s、目标加热功率为26kW之后，根据目标入口风速和目标加热功率，可指导鼓风机的功率、风量、风压，加热器的加热功率等目标参数的确定：
根据公式(1)或公式(5)进行计算，得到鼓风机风量为1808.64m3/h；根据公式(2)或公式(6)进行计算，得到鼓风机全风压为2364.2Pa；根据公式(3)进行计算，得到鼓风机输入功率为2.42kW。加热器的最优功率即为目标加热功率＝26kW。上述目标参数为鼓风机和加热器的运行工况参数，之后可以依据鼓风机和加热器的运行特性曲线，完成其额定参数的设计和选型。
根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种用于实施上述风机叶片气热除冰装置参数确定方法的风机叶片气热除冰装置参数确定装置。图5是据本申请实施例的一种可选的风机叶片气热除冰装置参数确定装置的结构框图，如图5所示，该装置可以包括：
得到模块501，用于根据具有气热除冰装置的风机叶片模型和外部空气流场模型，得到网格模型；
设置模块502，用于根据初始参数集合对网格模型进行参数设置，得到设置后的网格模型；
第一确定模块503，用于通过第一预设方法调整气热除冰装置的入口风速，并利用预设求解算法，对入口风速对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标入口风速；
第二确定模块504，用于在入口风速为目标入口风速的情况下，通过第二预设方法调整气热除冰装置的加热功率，并利用预设求解算法，对加热功率对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标加热功率；
第三确定模块505，用于根据目标入口风速和目标加热功率，确定气热除冰装置的目标参数。
需要说明的是，该实施例中的得到模块501可以用于执行上述步骤S101，该实施例中的设置模块502可以用于执行上述步骤S102，该实施例中的第一确定模块503可以用于执行上述步骤S103，该实施例中的第二确定模块504可以用于执行上述步骤S104，该实施例中的第三确定模块505可以用于执行上述步骤S105。
通过上述模块，利用预设求解算法对设置后的网格模型进行计算，根据计算结果确定目标入口风速，再基于目标入口风速重新计算，根据计算结果确定目标加热功率，最后，根据目标入口风速和目标加热功率，确定气热除冰装置的目标参数，该方法模拟精度较高，计算成本低，能够确定合理、精确的目标参数，提升了气热除冰装置的除冰性能；该方法为气热除冰装置参数的确定与优化设计提供了理论依据，解决了相关技术中存在确定风机叶片气热除冰装置的参数依赖人工经验，缺乏理论依据，难以使除冰装置的除冰性能达到最优的问题。
作为一种可选实施例，设置模块包括：
确定单元，用于在网格模型中确定气热除冰装置的速度入口；
获取单元，用于从初始参数集合中获取初始入口风速和初始加热功率；
设置单元，用于在网格模型中，将速度入口的入口风速设置为初始入口风速，将加热功率设置为初始加热功率，得到设置后的网格模型。
作为一种可选实施例，第一确定模块包括：
第一生成单元，用于根据初始入口风速和第一预设步长，生成第一预设数量个候选风速；
第一计算单元，用于利用预设求解算法、初始加热功率、候选风速以及设置后的网格模型进行暂态计算，得到每个候选风速对应的风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间、风机叶片模型内腔的压力分布云图以及风机叶片模型外表面的温度分布云图；
第一判断单元，用于根据温度分布云图，判断风机叶片模型外表面是否存在温度小于预设阈值的区域；
第一调整单元，用于如果存在温度小于预设阈值的区域，则将温度分布云图对应的时间调整为预设数值；
第一得到单元，用于根据风机叶片模型、初始加热功率、候选风速、时间以及压力分布云图，得到候选风速对应的气热除冰装置的总能耗；
第一作为单元，用于将数值最小的总能耗对应的候选风速，作为目标入口风速。
作为一种可选实施例，第一确定模块还包括：
第二作为单元，用于将初始入口风速作为候选风速；
第二计算单元，用于利用预设求解算法、初始加热功率、候选风速以及设置后的网格模型进行暂态计算，得到候选风速对应的风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间、风机叶片模型内腔的压力分布云图以及风机叶片模型外表面的温度分布云图；
第二判断单元，用于根据温度分布云图，判断风机叶片模型外表面是否存在温度小于预设阈值的区域；
第二调整单元，用于如果存在温度小于预设阈值的区域，则将温度分布云图对应的时间调整为预设数值；
第二得到单元，用于根据风机叶片模型、初始加热功率、候选风速、时间以及压力分布云图，得到候选风速对应的气热除冰装置的总能耗；
第一存储单元，用于将总能耗存储进第一总能耗集合；
第三判断单元，用于判断第一总能耗集合中是否存在极小值；
第三作为单元，用于如果第一总能耗集合存在极小值，则将极小值对应的候选风速作为目标入口风速；
第四作为单元，用于如果第一总能耗集合不存在极小值，则根据第一预设步长更新候选风速，直到把根据更新后的候选风速得到的总能耗加入第一总能耗集合之后，第一总能耗集合出现极小值，则将极小值对应的候选风速作为目标入口风速。
作为一种可选实施例，第一得到单元和第二得到单元均包括：
第一得到子模块，用于根据风机叶片模型，得到风机叶片模型中送风管道的截面面积；
第二得到子模块，用于根据截面面积、候选风速以及第一预设公式，得到风机叶片模型中鼓风机的风量；
第三得到子模块，用于根据压力分布云图，得到鼓风机的出气口处风压和进气口处风压；
第四得到子模块，用于根据出气口处风压、进气口处风压、候选风速以及第二预设公式，得到鼓风机的全风压；
第五得到子模块，用于根据风量、全风压以及第三预设公式，得到鼓风机的输入功率；
第六得到子模块，用于根据输入功率、初始加热功率、时间以及第四预设公式，得到候选风速对应的气热除冰装置的总能耗。
作为一种可选实施例，第二确定模块包括：
第二生成单元，用于根据初始加热功率和第二预设步长，生成第二预设数量个候选功率；
第三计算单元，用于利用预设求解算法、目标入口风速、候选功率以及设置后的网格模型进行暂态计算，得到每个候选功率对应的风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间、风机叶片模型内腔的压力分布云图以及风机叶片模型外表面的温度分布云图；
第四判断单元，用于根据温度分布云图，判断风机叶片模型外表面是否存在温度小于预设阈值的区域；
第三调整单元，用于如果存在温度小于预设阈值的区域，则将温度分布云图对应的时间调整为预设数值；
第三得到单元，用于根据风机叶片模型、目标入口风速、候选功率、时间以及压力分布云图，得到候选功率对应的气热除冰装置的总能耗；
第五作为单元，用于将数值最小的总能耗对应的候选功率作为目标加热功率。
作为一种可选实施例，第二确定模块还包括：
第六作为单元，用于将加热功率设置为第二加热功率，并将第二加热功率作为候选功率，其中，第二加热功率小于初始加热功率；
第四计算单元，用于利用预设求解算法、目标入口风速、候选功率以及设置后的网格模型进行暂态计算，得到候选功率对应的风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间、风机叶片模型内腔的压力分布云图以及风机叶片模型外表面的温度分布云图；
第五判断单元，用于根据温度分布云图，判断风机叶片模型外表面是否存在温度小于预设阈值的区域；
第四调整单元，用于如果存在温度小于预设阈值的区域，则将温度分布云图对应的时间调整为预设数值；
第四得到单元，用于根据风机叶片模型、目标入口风速、候选功率、时间以及压力分布云图，得到候选功率对应的气热除冰装置的总能耗；
第二存储单元，用于将总能耗存储进第二总能耗集合；
第六判断单元，用于判断第二总能耗集合中是否存在极小值；
第七作为单元，用于如果第二总能耗集合存在极小值，则将极小值对应的候选功率作为目标加热功率；
第八作为单元，用于如果第二总能耗集合不存在极小值，则根据第二预设步长更新候选功率，直到把根据更新后的候选功率得到的总能耗加入第二总能耗集合之后，第二总能耗集合出现极小值，则将极小值对应的候选功率作为目标加热功率。
作为一种可选实施例，第三得到单元和第四得到单元均包括：
第七得到子模块，用于根据风机叶片模型，得到风机叶片模型中送风管道的截面面积；
第八得到子模块，用于根据截面面积、目标入口风速以及第五预设公式，得到风机叶片模型中鼓风机的风量；
第九得到子模块，用于根据压力分布云图，得到鼓风机的出气口处风压和进气口处风压；
第十得到子模块，用于根据出气口处风压、进气口处风压、目标入口风速以及第六预设公式，得到鼓风机的全风压；
第十一得到子模块，用于根据风量、全风压以及第三预设公式，得到鼓风机的输入功率；
第十二得到子模块，用于根据输入功率、候选功率、时间以及第七预设公式，得到候选功率对应的气热除冰装置的总能耗。
此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。
根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种用于实施上述风机叶片气热除冰装置参数确定方法的电子设备，该电子设备可以是服务器、终端、或者其组合。
图6是根据本申请实施例的一种可选的电子设备的结构框图，如图6所示，包括处理器601、通信接口602、存储器603和通信总线604，其中，处理器601、通信接口602和存储器603通过通信总线604完成相互间的通信，其中，
存储器603，用于存储计算机程序；
处理器601，用于执行存储器603上所存放的计算机程序时，实现如下步骤：
根据具有气热除冰装置的风机叶片模型和外部空气流场模型，得到网格模型；
根据初始参数集合对网格模型进行参数设置，得到设置后的网格模型；
通过第一预设方法调整气热除冰装置的入口风速，并利用预设求解算法，对入口风速对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标入口风速；
在入口风速为目标入口风速的情况下，通过第二预设方法调整气热除冰装置的加热功率，并利用预设求解算法，对加热功率对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标加热功率；
根据目标入口风速和目标加热功率，确定气热除冰装置的目标参数。
可选地，在本实施例中，上述的通信总线可以是PCI(Peripheral ComponentInterconnect，外设部件互连标准)总线、或EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括RAM，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如，至少一个磁盘存储器。可选地，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
作为一种示例，如图6所示，上述存储器603中可以但不限于包括上述风机叶片气热除冰装置参数确定装置中的得到模块501、设置模块502、第一确定模块503、第二确定模块504、第三确定模块505。此外，还可以包括但不限于上述风机叶片气热除冰装置参数确定装置中的其他模块单元，本示例中不再赘述。
上述处理器可以是通用处理器，可以包含但不限于：CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)、NP(Network Processor，网络处理器)等；还可以是DSP(DigitalSignal Processing，数字信号处理器)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解，图6所示的结构仅为示意，实施上述风机叶片气热除冰装置参数确定方法的设备可以是终端设备，该终端设备可以是智能手机(如Android手机、iOS手机等)、平板电脑、掌上电脑以及移动互联网设备(Mobile Internet Devices，MID)、PAD等终端设备。图6其并不对上述电子设备的结构造成限定。例如，终端设备还可包括比图6中所示更多或者更少的组件(如网络接口、显示装置等)，或者具有与图6所示的不同的配置。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、ROM、RAM、磁盘或光盘等。
根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以用于存储执行风机叶片气热除冰装置参数确定方法的程序代码。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于上述实施例所示的网络中的多个网络设备中的至少一个网络设备上。
可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
根据具有气热除冰装置的风机叶片模型和外部空气流场模型，得到网格模型；
根据初始参数集合对网格模型进行参数设置，得到设置后的网格模型；
通过第一预设方法调整气热除冰装置的入口风速，并利用预设求解算法，对入口风速对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标入口风速；
在入口风速为目标入口风速的情况下，通过第二预设方法调整气热除冰装置的加热功率，并利用预设求解算法，对加热功率对应的设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标加热功率；
根据目标入口风速和目标加热功率，确定气热除冰装置的目标参数。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例中对此不再赘述。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、ROM、RAM、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种风机叶片气热除冰装置参数确定方法，其特征在于，所述方法包括：
根据具有气热除冰装置的风机叶片模型和外部空气流场模型，得到网格模型；
根据初始参数集合对所述网格模型进行参数设置，得到设置后的网格模型，其中，所述根据初始参数集合对所述网格模型进行参数设置，得到设置后的网格模型，包括：在所述网格模型中确定所述气热除冰装置的速度入口；从所述初始参数集合中获取初始入口风速和初始加热功率；在所述网格模型中，将所述速度入口的所述入口风速设置为所述初始入口风速，将所述加热功率设置为所述初始加热功率，得到所述设置后的网格模型；
通过第一预设方法调整所述气热除冰装置的入口风速，并利用预设求解算法，对所述入口风速对应的所述设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标入口风速，其中，所述通过第一预设方法调整所述气热除冰装置的入口风速，并利用预设求解算法，对所述入口风速对应的所述设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标入口风速，包括：将所述初始入口风速作为候选风速；利用所述预设求解算法、所述初始加热功率、所述候选风速以及所述设置后的网格模型进行暂态计算，得到所述候选风速对应的所述风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间、所述风机叶片模型内腔的压力分布云图以及所述风机叶片模型外表面的温度分布云图；根据所述温度分布云图，判断所述风机叶片模型外表面是否存在温度小于预设阈值的区域；如果存在温度小于所述预设阈值的所述区域，则将所述温度分布云图对应的所述时间调整为预设数值；根据所述风机叶片模型、所述初始加热功率、所述候选风速、所述时间以及所述压力分布云图，得到所述候选风速对应的所述气热除冰装置的总能耗；将所述总能耗存储进第一总能耗集合；判断所述第一总能耗集合中是否存在极小值；如果所述第一总能耗集合存在极小值，则将所述极小值对应的所述候选风速作为所述目标入口风速；如果所述第一总能耗集合不存在极小值，则根据第一预设步长更新所述候选风速，直到把根据更新后的候选风速得到的所述总能耗加入所述第一总能耗集合之后，所述第一总能耗集合出现极小值，则将所述极小值对应的所述候选风速作为所述目标入口风速；
在所述入口风速为所述目标入口风速的情况下，通过第二预设方法调整所述气热除冰装置的加热功率，并利用所述预设求解算法，对所述加热功率对应的所述设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标加热功率；
根据所述目标入口风速和所述目标加热功率，确定所述气热除冰装置的目标参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过第一预设方法调整所述气热除冰装置的入口风速，并利用预设求解算法，对所述入口风速对应的所述设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标入口风速，包括：
根据所述初始入口风速和第一预设步长，生成第一预设数量个候选风速；
利用所述预设求解算法、所述初始加热功率、所述候选风速以及所述设置后的网格模型进行暂态计算，得到每个所述候选风速对应的所述风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间、所述风机叶片模型内腔的压力分布云图以及所述风机叶片模型外表面的温度分布云图；
根据所述温度分布云图，判断所述风机叶片模型外表面是否存在温度小于预设阈值的区域；
如果存在温度小于所述预设阈值的所述区域，则将所述温度分布云图对应的所述时间调整为预设数值；
根据所述风机叶片模型、所述初始加热功率、所述候选风速、所述时间以及所述压力分布云图，得到所述候选风速对应的所述气热除冰装置的总能耗；
将数值最小的所述总能耗对应的所述候选风速，作为所述目标入口风速。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述风机叶片模型、所述初始加热功率、所述候选风速、所述时间以及所述压力分布云图，得到所述候选风速对应的所述气热除冰装置的总能耗，包括：
根据所述风机叶片模型，得到所述风机叶片模型中送风管道的截面面积；
根据所述截面面积、所述候选风速以及第一预设公式，得到所述风机叶片模型中鼓风机的风量；
根据所述压力分布云图，得到所述鼓风机的出气口处风压和进气口处风压；
根据所述出气口处风压、所述进气口处风压、所述候选风速以及第二预设公式，得到所述鼓风机的全风压；
根据所述风量、所述全风压以及第三预设公式，得到所述鼓风机的输入功率；
根据所述输入功率、所述初始加热功率、所述时间以及第四预设公式，得到所述候选风速对应的所述气热除冰装置的所述总能耗。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过第二预设方法调整所述气热除冰装置的加热功率，并利用所述预设求解算法，对所述加热功率对应的所述设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标加热功率，包括：
根据所述初始加热功率和第二预设步长，生成第二预设数量个候选功率；
利用所述预设求解算法、所述目标入口风速、所述候选功率以及所述设置后的网格模型进行暂态计算，得到每个所述候选功率对应的所述风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间、所述风机叶片模型内腔的压力分布云图以及所述风机叶片模型外表面的温度分布云图；
根据所述温度分布云图，判断所述风机叶片模型外表面是否存在温度小于预设阈值的区域；
如果存在温度小于所述预设阈值的所述区域，则将所述温度分布云图对应的所述时间调整为预设数值；
根据所述风机叶片模型、所述目标入口风速、所述候选功率、所述时间以及所述压力分布云图，得到所述候选功率对应的所述气热除冰装置的总能耗；
将数值最小的所述总能耗对应的所述候选功率作为所述目标加热功率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过第二预设方法调整所述气热除冰装置的加热功率，并利用所述预设求解算法，对所述加热功率对应的所述设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标加热功率，包括：
将所述加热功率设置为第二加热功率，并将所述第二加热功率作为候选功率，其中，所述第二加热功率小于所述初始加热功率；
利用所述预设求解算法、所述目标入口风速、所述候选功率以及所述设置后的网格模型进行暂态计算，得到所述候选功率对应的所述风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间、所述风机叶片模型内腔的压力分布云图以及所述风机叶片模型外表面的温度分布云图；
根据所述温度分布云图，判断所述风机叶片模型外表面是否存在温度小于预设阈值的区域；
如果存在温度小于所述预设阈值的所述区域，则将所述温度分布云图对应的所述时间调整为预设数值；
根据所述风机叶片模型、所述目标入口风速、所述候选功率、所述时间以及所述压力分布云图，得到所述候选功率对应的所述气热除冰装置的总能耗；
将所述总能耗存储进第二总能耗集合；
判断所述第二总能耗集合中是否存在极小值；
如果所述第二总能耗集合存在极小值，则将所述极小值对应的所述候选功率作为所述目标加热功率；
如果所述第二总能耗集合不存在极小值，则根据第二预设步长更新所述候选功率，直到把根据更新后的候选功率得到的所述总能耗加入所述第二总能耗集合之后，所述第二总能耗集合出现极小值，则将所述极小值对应的所述候选功率作为所述目标加热功率。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述根据所述风机叶片模型、所述目标入口风速、所述候选功率、所述时间以及所述压力分布云图，得到所述候选功率对应的所述气热除冰装置的总能耗，包括：
根据所述风机叶片模型，得到所述风机叶片模型中送风管道的截面面积；
根据所述截面面积、所述目标入口风速以及第五预设公式，得到所述风机叶片模型中鼓风机的风量；
根据所述压力分布云图，得到所述鼓风机的出气口处风压和进气口处风压；
根据所述出气口处风压、所述进气口处风压、所述目标入口风速以及第六预设公式，得到所述鼓风机的全风压；
根据所述风量、所述全风压以及第三预设公式，得到所述鼓风机的输入功率；
根据所述输入功率、所述候选功率、所述时间以及第七预设公式，得到所述候选功率对应的所述气热除冰装置的所述总能耗。
7.一种风机叶片气热除冰装置参数确定装置，其特征在于，所述装置包括：
得到模块，用于根据具有气热除冰装置的风机叶片模型和外部空气流场模型，得到网格模型；
设置模块，用于根据初始参数集合对所述网格模型进行参数设置，得到设置后的网格模型，其中，所述设置模块包括：确定单元，用于在网格模型中确定气热除冰装置的速度入口；获取单元，用于从初始参数集合中获取初始入口风速和初始加热功率；设置单元，用于在网格模型中，将速度入口的入口风速设置为初始入口风速，将加热功率设置为初始加热功率，得到设置后的网格模型；
第一确定模块，用于通过第一预设方法调整所述气热除冰装置的入口风速，并利用预设求解算法，对所述入口风速对应的所述设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标入口风速，其中，所述第一确定模块包括：第二作为单元，用于将初始入口风速作为候选风速；第二计算单元，用于利用预设求解算法、初始加热功率、候选风速以及设置后的网格模型进行暂态计算，得到候选风速对应的风机叶片模型外表面温度达到平衡所需的时间、风机叶片模型内腔的压力分布云图以及风机叶片模型外表面的温度分布云图；第二判断单元，用于根据温度分布云图，判断风机叶片模型外表面是否存在温度小于预设阈值的区域；第二调整单元，用于如果存在温度小于预设阈值的区域，则将温度分布云图对应的时间调整为预设数值；第二得到单元，用于根据风机叶片模型、初始加热功率、候选风速、时间以及压力分布云图，得到候选风速对应的气热除冰装置的总能耗；第一存储单元，用于将总能耗存储进第一总能耗集合；第三判断单元，用于判断第一总能耗集合中是否存在极小值；第三作为单元，用于如果第一总能耗集合存在极小值，则将极小值对应的候选风速作为目标入口风速；第四作为单元，用于如果第一总能耗集合不存在极小值，则根据第一预设步长更新候选风速，直到把根据更新后的候选风速得到的总能耗加入第一总能耗集合之后，第一总能耗集合出现极小值，则将极小值对应的候选风速作为目标入口风速；
第二确定模块，用于在所述入口风速为所述目标入口风速的情况下，通过第二预设方法调整所述气热除冰装置的加热功率，并利用所述预设求解算法，对所述加热功率对应的所述设置后的网格模型进行预设计算，根据计算结果确定目标加热功率；
第三确定模块，用于根据所述目标入口风速和所述目标加热功率，确定所述气热除冰装置的目标参数。
8.一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信，其特征在于，
所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行权利要求1至6中任一项中所述的方法。
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